文档介绍：实验五离心泵特性曲线实验
一、实验目的
了解离心泵的结构组成及特性;
观察离心泵的气体现象;
熟悉离心泵操作方法和特性曲线的应用;
掌握离心泵特性曲线的测定方法、表示方法,加深对离心泵性能的了解;
测定离心泵在一定转速下的特性曲线:N-Q、H-Q、η-Q曲线。
二、实验原理
在离心泵进出口管装设真空表和压力表,在相应的两截面列出机械能衡算方程式(以单位重量液体为衡算基准):
(1)
由于在测试离心泵特性曲线时,两取压口尽量靠近离心泵的进出日,因此直管段摩擦损失很小,其损失归入离心泵的效率,所以上式(1)的能量损失Hf=0。令:
(2)
所以式(1)变为:
(3)
式中:H1-泵入口真空表读数,换算为mH2O表示;
H2-泵出口压力表读数,换算为mH2O表示;
h0-压力表与真空表测压孔之间的垂直距离,m;
u1-吸入管内水的流速,m/s;
u2-排出管内水的流速,m/s;
g-重力加速度,。
由式(3)计算出扬程,此即为离心泵给单位重量流体提供的能量,由于体积流量可由涡轮流量计测得,因此流体获得的有效功率Ne为:
Ne = Q·H·ρ·g (4)
根据离心泵效率的定义及有效功率表达式(5),有:
(5)
式中:Q-流量,m3/s;
H-压头,m;
ρ-被输送液体密度,kg/m3;
N-泵的轴功率,kW。
试验过程中,各参数的测定方法如下:
1、流量Q
本实验采用固定时间测量体积的方法测定流量。
2、扬程H
根据所测到的压力、流量等,由(3)式计算。
(即泵输入功率)
从电机功率表上直接读出电机功率Ne(e=95%),再转换成为轴功率N:N=Ne×e。
三、实验装置
本实验用离心泵进行实验,其装置如图1所示,离心泵用三相电动机带动,水从水池吸入,经整个管线返回水池。在吸入管进口处装有阀,以便启动前灌满水;在泵的吸入口和出口分别装有真空表和压力表,以测量离心泵的进出口处压力;泵的出口管路装有孔板流量计用做流量测量,并装有阀门以调节流量。
离心泵; 2、泵进口阀;
3、泵出口阀; 4、真空表
5、压力表; 6、转速表;
7、转速传感器; 8、冷却风扇;
9、灌水阀; 10、特种法兰;
11、弯头; 12、频率表;
13、透明涡轮流量计;
14、计量槽; 15、水槽;
16、温度计
图1 离心泵特性曲线实验装置原理图
四、实验步骤
先熟悉实验设备的操作过程和掌握仪表的使用方法;
打开灌水阀向离心泵充水,直到灌满水为止;
关闭离心泵的出口阀;
启动离心泵,待泵运转正常后逐渐开大出口阀直到全开为上,观察流量(水银柱的变化大小)的变化,以及电机功率、真空表、压力表的读数的变化;
开始记录数据:将出口阀关闭,此时流量为零,记录电机的功率以及真空表、压力表的读数;
将流量(***柱差)为零至最大之间合理分成10-12份,依次加大出口阀门的开度,亦即从小到大,分10-12次将阀门开到最大,记录每一次阀门改变后的流量、电机功率、真空表、压力表的读数;
然后,反过来从最大流量逐步减小到零为止,同样读取并记录10-12组数据;
关闭出口阀后,停泵;
测量水温和记录操作时的有关数据。
五、实验结果处理及分析